线性代数—行列式
逆序
例如3,2,1,4中3-2就是逆序,2-1就是逆序,1-4是顺序。
该逆序数为:3-2,3-1,2-1。逆序数为3。
逆序数为奇数则为奇排列
逆序数为偶数则为偶排列
行列式,一定是n行n列,行列一致才叫行列式。
1、行列式与转置行列式相等。
2、对调行列式的两行(或两列)行列式变为相反数。
3、行列式某行(或某列)有公因子,则可以提取。
4、行列式某行(或某列)为两数之和,则行列式可拆成两个行列式之和。
5、行列式某行的倍数加到另一行(或某列的倍数加到另一列),则行列式不变。
推论1 :行列式某行(或某列)元素全为零,则行列式为零。
推论2 :行列式两行(或两列)元素相同,则行列式为零。
推论3 :行列式两行(或两列)元素成比例,则行列式为零。
在n阶行列式D中,如果划去i行j列 而形成的n-1阶行列式。
称 M [ i ][ j ] 元素 a[ i ] [ j ] 的 余子式 。
称 A[ i ] [ j ] 为元素 a[ i ] [ j ] 的 代数余子式 。
行列式展开定理:
行列式等于它的任一行(列)的各元素与其元素对应的代数余子式乘积之和。
即:元素乘本行本列的代数余子式=行列式的值。
行列式展开定理的重要推论:
推论:行列式某一行(列)的元素与另一行(列)的对应元素的代数余子式乘积之和等于0。
即:元素乘非本行本列的代数余子式=0。
定理1
对齐次线性方程组(1)
D ≠ 0的 充要条件 是方程组(1)只有零解。
D = 0的 充要条件 是方程组(1)有非零解。(未解决)
定理2
对非齐线性方程组(2)
D ≠ 0的 充要条件 是(2)有唯一解,且
实际上用b来代替第i列的系数。
D = 0的 充要条件 是(2)或者无解,或者有无数个解。
行列式=主对角线-副对角线
通常解决这种题目,我们都是将行列式展开,然后通过试根法或者因式分解之后,再求解。
当行列式的行数按顺序排放时
行列式中,若列标的逆序数是奇数的,带负号。
行列式中,若列标的逆序数是偶数的,带正号。
n阶排列,就n的阶乘种可能。
那么二阶行列式就有2!项相加减
那么三阶行列式就有3!项相加减
(1)行列式的结果是一个数;
(2)当n=1时,|a 1 1 |=a 1 1 ,与绝对值分开。
(3)二阶、三阶行列式有对角线法则,四阶及四阶以上的行列式没有对角线法则。
例: 已知a23a31a42a65a56a14是六阶行列式中的一项,试确定该项所带符号.
解:首先按行顺序排列。
a 1 4 a 2 3 a 3 1 a 4 2 a 5 6 a 6 5
所以列的逆序数为T=(4 3 1 2 6 5)=6,6是偶数
因此该行的所带符号为正。
非零项组成下三角形,这种称之为下三角行列式。
上三角行列式和下三角形行列式的结果都是主对角线相乘的值。
特殊情况:
对角行列式:(只有对角线项,其他为空)
沿着主对角线做一个180度的对换,叫做D的转置
性质1 行列式与它的转置行列式相等.(故行列式对行有的性质对列也有)
性质2 互换行列式的两行(列),行列式变号.
性质3 如果行列式两行(列)完全相同,则此行列式为0.
性质4 行列式中某一行(列)的所有元素的公因子可以提到行列式符号的外面。
性质5 行列式中如果有两行(列)元素成比例,则此行列式等于0.
性质6 若行列式中某一行(列)元素均为两数之和,则行列式可按照该行分拆成两个行列式之和,其他各行保持不变.
注意:分拆时,每次只能按照一行或一列进行分拆。
性质7 把行列式的某一行(列)的各元素乘以同一数
然后加到另一行(列)对应的元素上去,行列式值不变.
行列式计算的方法之一:任一n阶行列式均可以只经过行(列)变换化为上(下)三角形行列式
若行列式中各行元素之和相同,则可将各列加到第一列然后提取公因子再造零即可求解。
箭型行列式
考虑将其化成上三角形行列式或下三角形行列式求解。
若行列式中各列元素之和相同,则可将各行加到第一行然后提取公因子再造零即可求解。
拉普拉斯公式
有关定理:
1.[引理]一个n阶行列式,如果其中第i行所有元素除外都为零,那么这个行列式等于aU与它的代数余子式的乘积,即D=a[i][j]*A[i][j]。 .
2.[拉普拉斯定理]行列式D等于它的任一行(列)的各个元素与其代数余子式的乘积之和。
但凡遇到一行中只有两个元素不是0的,直接化边展开来做。
利用性质将行列式D化为某行(某列)只有一个非零元素,然后按该行(列)将行列式展开. 造0来解决。
特点:第一行全是1,每列都等比,这就是范德蒙行列式的特点。
计算:X i -X j ,i>j的连乘,X i ,X j 为第二行元素,
共有n-1+n-2+…+1项,等于(n-1)*n/2
A i j 和a i j 的大小无关,位置有关。
递推法 建立Dn与Dn-1之间的关系式,去递推。
(三对角线型行列式可以递推法求解。)